李鵬鴿

摘要：高中生物課程改革的不斷深入，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)成為課改的關(guān)鍵。高中生物課程探索的實(shí)踐，體驗(yàn)生物學(xué)知識的形成過程、感悟生物學(xué)思想、方法等內(nèi)容，也離不開實(shí)踐活動的開展。本文以“DNA分子結(jié)構(gòu)”為例，開展高中生物社團(tuán)活動教學(xué)中滲透生物核心素養(yǎng)的實(shí)踐研究，使高中生物學(xué)科教學(xué)的三維目標(biāo)得以完美實(shí)現(xiàn)又達(dá)到了對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物社團(tuán);核心素養(yǎng);DNA分子結(jié)構(gòu)

1 教材分析

《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一節(jié)，由DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。從知識結(jié)構(gòu)的角度看，本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了必修模塊Ⅰ《核酸的結(jié)構(gòu)》。關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和堿基互補(bǔ)配對原則又是學(xué)習(xí)“DNA分子的復(fù)制”以及“基因表達(dá)”等內(nèi)容的重要基礎(chǔ)。

與教材相比，本次社團(tuán)活動沒有直接講述DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過學(xué)生動手嘗試建構(gòu)模型，以科學(xué)家沃森和克里克的研究歷程為主線，加深對DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 生命觀念

組成DNA分子的基本單位──四種脫氧核苷酸;概述四種脫氧核苷酸構(gòu)成DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的方式。

2.2 科學(xué)思維 科學(xué)探究

嘗試DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作，初步知曉科學(xué)探究的基本方法（如模型建構(gòu)法，學(xué)科知識的交叉應(yīng)用）。

2.3 社會責(zé)任

科學(xué)家鍥而不舍、執(zhí)著追求、合作交流的科學(xué)精神;認(rèn)同人類對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是不斷深化、不斷完善的過程。

3教學(xué)過程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

陳佩斯父子、牧羊犬遺傳現(xiàn)象，如此神奇的遺傳現(xiàn)象、背后誰才是真正的導(dǎo)演者？學(xué)生學(xué)習(xí)熱情開始高漲，并表現(xiàn)強(qiáng)烈求知欲。

3.2 ?問題探究，激發(fā)思維，滲透科學(xué)思維的學(xué)科核心素養(yǎng)

3.2.1 DNA的基本組成成分

學(xué)生：學(xué)生代表拆卸DNA雙螺旋模型，得到6種物質(zhì)。

教師提問：六種物質(zhì)如何構(gòu)成脫氧核苷酸，如何用簡式表示？

社團(tuán)活動上，教師引導(dǎo)學(xué)生分組展開討論，動手實(shí)踐，每個(gè)活動小組展示連接成果。

教師用多媒體展示正確的連接方法。設(shè)計(jì)意圖：以學(xué)生為主體，自主合作探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究核心素養(yǎng)。

3.2.2 DNA分子結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)，滲透科學(xué)探究的核心素養(yǎng)

【構(gòu)建模型1】學(xué)生分組制作DNA分子的基本單位模型。

學(xué)生互相交流共構(gòu)建出4種脫氧核苷酸。

教師追問1：四種脫氧核苷酸不同之處？（堿基的種類決定了脫氧核苷酸的種類）如何為四種脫氧核苷酸命名？（依據(jù)堿基名稱）

教師追問2：4種脫氧核苷酸又是怎樣構(gòu)成DNA分子呢？（和學(xué)生一起閱讀課本），

【構(gòu)建模型2】要求學(xué)生4人合作完成4個(gè)脫氧核苷酸組成長鏈的模型制作。（學(xué)生以小組為單位，制作模型，教師巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，適當(dāng)引導(dǎo)。）小組展示自己的模型。

設(shè)計(jì)意圖：通過自主實(shí)踐，小組合作探究，培養(yǎng)學(xué)生探究思路方法，包括實(shí)踐能力、合作能力、創(chuàng)新能力等關(guān)鍵能力，也包括探究精神、科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新精神等品格。

3.2.3 DNA分子結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)，滲透生命觀念的核心素養(yǎng)

【構(gòu)建模型3】追隨科學(xué)家的腳步一起探索，讓他們來評判（引進(jìn)DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史）。

教師簡述：沃森和克里克首先借用威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖中反映出的有關(guān)數(shù)據(jù)，推算出了DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。

引導(dǎo)討論：初步認(rèn)識堿基互補(bǔ)配對原則的含義及意義：A與T配對;C與G配對。

歸納總結(jié)： DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)：整個(gè)DNA分子：（1）由兩條鏈組成，關(guān)系：平行，方向：反向。如何體現(xiàn)反向？引導(dǎo)學(xué)生觀察所構(gòu)建的模型：（糾正模型中的典型錯誤，啟發(fā)得出：一條DNA分子中有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，一條鏈磷酸在頭部，另一條鏈磷酸在尾部;所以為反向平行。補(bǔ)充：脫氧核糖的方向和畫法。）DNA分子的一條鏈：（2）外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接，形成了樓梯的“扶手”，即基本骨架;內(nèi)側(cè)是堿基，形成了“臺階” 。

DNA分子兩條鏈之間：（3）兩條鏈之間，堿基與堿基連接。（A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對原則。）G、C配對形成一個(gè)堿基對，堿基對之間通過一種化學(xué)鍵連接——?dú)滏I，G、C之間三個(gè)氫鍵，A、T之間兩個(gè)氫鍵。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生利用組件，逐步遞進(jìn)，構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型，滲透科學(xué)思維中“模型與建?！钡暮诵乃仞B(yǎng)，滲透生命觀念中“結(jié)構(gòu)與功能觀”的核心素養(yǎng)。

3.3 ?知識遷移，滲透社會責(zé)任的學(xué)科核心素養(yǎng)

學(xué)生比較小組之間的模型，思考，教師引導(dǎo)學(xué)生，逐步引出DNA分子的結(jié)構(gòu)和DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

3.3.1 ?DNA分子結(jié)構(gòu)的特性—穩(wěn)定性

比較小組之間的模型，DNA模型的共同點(diǎn)是什么？

（a.脫氧核糖與磷酸交替排列的順序 b.堿基互補(bǔ)配對原則; c.穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu);）——穩(wěn)定性

3.3.2 ?DNA分子結(jié)構(gòu)的特性—多樣性

各小組構(gòu)建的DNA完全相同嗎？

（不一樣，堿基對的數(shù)目和排列順序千變?nèi)f化）——多樣性

（補(bǔ)充：對于一個(gè)堿基位置來說，可以有四種可能，那么對于一個(gè)DNA分子，如果有2000個(gè)堿基對，有多少種排列順序？ 42000。拓展延伸：DNA分子的多樣性，導(dǎo)致生物多樣性，有了各種各樣的種族和人民。

3.3.3 DNA分子結(jié)構(gòu)的特性—特異性

對于每個(gè)人來講，其體內(nèi)DNA分子堿基對的排列順序是特定的嗎？

每一個(gè)DNA分子堿基對的特定排列順序 ——特異性。

設(shè)計(jì)意圖：教師結(jié)合具體生活實(shí)踐問題，親子鑒定、DNA指紋技術(shù)的相關(guān)生活經(jīng)歷，培養(yǎng)學(xué)生用生物學(xué)專業(yè)術(shù)語解釋生活現(xiàn)象的能力，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，滲透生命觀念中“結(jié)構(gòu)與功能觀”的學(xué)科核心素養(yǎng)。參與個(gè)人與社會事務(wù)的討論，辨別迷信和偽科學(xué)的社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。

4 教學(xué)反思

本次社團(tuán)課程最突出的特點(diǎn)，是采取了啟發(fā)式教學(xué)，注意了概念的生成和建構(gòu)過程，激活了學(xué)生思維活動，體現(xiàn)了新課程倡導(dǎo)的基本理念。如①讓學(xué)生主體通過觀察、思考、分析、歸納以及總結(jié)等等過程主動地構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)等新知識;②運(yùn)用現(xiàn)實(shí)生活的例子與本節(jié)知識點(diǎn)聯(lián)系，總結(jié)歸納DNA特性;③穿插于課堂中的“問題串”，能夠較有效地與學(xué)生的互動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，形成較好的交流氛圍。在社團(tuán)實(shí)踐教學(xué)中可以利用學(xué)生的知識基礎(chǔ)并遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，通過適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，將新知識有效地整合進(jìn)學(xué)生原有的知識網(wǎng)絡(luò)中，使學(xué)生的知識體系得到豐富和發(fā)展，這樣就能更深刻地認(rèn)識到生命世界的豐富多彩和無窮奧妙，而學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)也將得到進(jìn)一步的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳學(xué)峰. 淺談生物社團(tuán)對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的作用[J].中學(xué)生物學(xué)，2017：4：77-78